récupération chaleur eau usée #10 Débit et vitesse dans l’échangeur de la douche

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Transcription récupération chaleur eau usée #10 Débit et vitesse dans l’échangeur de la douche

Aujourd’hui, je vais calculer la vitesse dans mon système de récupération de chaleur sur les eaux usées d’une douche. J’ai fait mon système version 1 en PVC, cela a été un échec, cela ne me permettait de récupérer seulement 1°C. Malgré tout, suite à cela, j’ai fait une lecture de débit sur 10 minutes que j’ai transformé en litres par heures, et j’avais un débit Qv, ce qui signifie débit volumique de 0.1572m3/h. Soit 157.2 Litres par heures. Et l’une des hypothèses pour laquelle mon système n’a pas marché, c’est la vitesse de passage dans l’échangeur. J’ai un diamètre 40mm dans un diamètre 50mm, le PVC à une épaisseur de 4 millimètres, ce qui signifie que le Ø50mm fait 42mm de diamètre à l’intérieur. Ce qui signifie qu’entre les deux tubes il n’y a qu’un millimètre tout au tour pour le passage de ces 157 Litres / heures. Je pense que c’est une section de passage qui est très faible, et vu que la section est faible, la vitesse est élevée. Et on va verrifier cela par le calcul. Si je calcule les sections en m², voici ce que j’obtiens :

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Pour le  débit, transformé, il est de 0.00004367m3/s

Soit 3600 fois plus petit. Il y a beaucoup de 0, le nombre est très petit, mais pour calculer la vitesse cela sera plus facile en étant directement dans les bonnes unités. Et nous cherchons à obtenir des mètres par seconde, une vitesse.

Pour la section intérieure du tube en 50mm, elle est de 0.001385442360233 m²

La section extérieure du tube en 40 mm, elle est de 0.001256637061436m²

La séction de passade de l’eau, c’est la soustraction de ces deux valeurs, soit 0.000128805298697m².

Encore une valeur très petite.

En divisant des m3/s par des m², nous obtiendrons des m/s

La vitesse est donc de 0.00004367m3/s / 0.000128805298697m² soit 0.339 m/s dans l’échangeur version 1. Si nous comparons avec l’échangeur version 2, nous aurons un diamètre 42mm dans un diamètre 52mm en cuivre, soit un diamètre 50 pour l’intérieur de notre tube. Et entre ces deux diamètres, la section de passage sera beaucoup plus importante. Et donc pour faire circuler un débit, plus la section sera grande, plus la vitesse sera faible. Et plus l’eau circulera lentement dans l’échangeur, plus elle aura le temps de se réchauffer. Donc je pense que la version 2 sera beaucoup plus efficace pour récupérer de la chaleur sur les eaux usées d’une douche. Et il sera intéressant de comparer pour un même débit les vitesse dans l’échangeur version 1 et dans l’échangeur version 2. La vitesse dans le second échangeur sera en effet de 0.075m/s.

Cela signifie que chaque seconde, dans le premier échangeur, une goute d’eau parcourt 33,9 centimètres. Et, dans l’échangeur version 2, chaque seconde, une goute d’eau parcourt 7,5 centimètres. Donc sur un échangeur d’un mètre de longueur avancera très lentement. Et vu qu’elle avancera très lentement, elle aura beaucoup plus le temps de se réchauffer. La vitesse est divisée par 4,5.

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Bon, c’est de la théorie, maintenant, dans la pratique,  nous allons voir ce que cela donne en construisant l’échangeur et en l’installant sur la douche.

Voila, j’espère que cette vidéo vous aura plu, je vous dis bon courage pour vos projets, et je vous dit à tout de suite pour la suite avec la construction de cet échangeur permettant de récupérer la chaleur sur les eaux usées d’une douche.

 

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